C++析构函数：内存何时被释放？

Question

如果我删除一个对象，导致其析构函数被调用，内存是在析构函数完成执行之前还是之后被释放的？

- bittersoon

Answer 1

只有最不派生的类子对象被销毁后，内存才会被释放。因此，如果您有：

class Base {
};

class Derived : public Base {
public:
    ~Derived();
};

首先销毁Derived，然后销毁Base，最后才释放内存。

- sharptooth

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有这样的东西吗？调用特定的析构函数，如果类声明为虚拟，则可能是虚拟的。该析构函数负责销毁所有子对象，然后释放内存。所有没有基类的子对象都是同样最不派生的，没有特定的责任或意义。 - Potatoswatter

@Potatoswatter：请注意，我没有具体说明谁负责调用释放函数——正因为在所有细节上这样做需要一个两页的答案。 - sharptooth

@Potatoswatter：我不确定我是否理解了。没有析构函数负责销毁子对象。析构函数负责释放该对象持有的资源，但不必（也不应该）调用其他对象的析构函数：class test { string a; ~test() {} }; 在这个例子中，~test 析构函数是完全定义好的，类中没有直接管理的资源，因此什么也不做。系统将在 ~test 执行完成后，在 a 子对象上调用 ~string，而不是 ~test。继承也是一样的，基类的析构函数会自动调用。 - David Rodríguez - dribeas

请注意，需要处理的是调用最派生类的析构函数。在实现这一点之后，系统将确保以构造顺序相反的顺序调用所有base的析构函数。回到责任问题，如果成员持有需要特定管理且不由该类型的析构函数持有的资源--比如需要delete的指针并且没有析构函数--那么该资源必须在包含类中进行管理。 - David Rodríguez - dribeas

@David：“没有析构函数负责销毁子对象。” 好吧，不是显式地。你不必在~Derived()里面显式调用this->~Base()。然而，至少从正式定义的方式来看，~Derived()应该负责调用this->~Base()（以及你评论示例中的a.~string()）。当使用delete时，一个析构函数被调用，并且该析构函数负责调用所有清理工作，包括调用任何基类或成员析构函数（如果需要的话）。 - James McNellis

@sharptooth：问题在于没有单一的最不派生子对象。更好的说法是“在所有子对象被销毁之后，也就是析构函数体执行完毕之后”。 - Potatoswatter

Answer 2

将delete分解为实际执行的步骤，就能比较清楚地看到何时删除了内存。因此，这样一个语句：

delete some_ptr;

大致相当于这个伪代码：

some_ptr->~some_ptr();
free( some_ptr );

因此，内存在调用析构函数后被释放。析构函数的确切操作并非由delete操作符确定，而是由类的定义确定。通常，它会进行本地清理并确保也调用其基类析构函数。

重要的是要意识到，释放内存实际上并不是析构函数的一部分。实际上是delete操作符释放了内存。

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请注意，伪代码中的free函数实际上是已删除类或全局类别的operator delete()函数之一。这实际上释放了内存。

- edA-qa mort-ora-y

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那不是 free()，那是 operator delete()。 - sharptooth

@sharptooth，你能澄清一下吗？我确实提到了那是“伪代码”。 - edA-qa mort-ora-y

即使是伪代码，C++也使用operator delete() - 全局或类特定的 - 用于在delete语句上释放内存。 - sharptooth

是的，没错。不过对于伪代码来说，我认为“free”更容易理解（而不是在其中进行递归删除）。 - edA-qa mort-ora-y

@sharptooth：用自身的术语来描述运算符是很困难的。使用free()作为示例是可以接受的，只要你提到它是伪代码即可。不过我会使用release()来避免与任何特定API混淆。 - Martin York

@Martin York：嗯，是的，人们往往会混淆delete语句和operator delete()函数。我想你是对的——像deallocateMemory()这样的伪代码会更好。 - sharptooth

Answer 3

析构函数完成后，内存将被释放。否则，在析构函数中访问成员变量会导致段错误。

- tdammers

Answer 4

析构函数执行完后，会调用operator delete释放内存，但具体什么时候释放内存取决于所使用的分配器。

- TomK

Answer 5

我认为内存是在析构函数执行完毕后释放的。我知道当捕获异常时，对象的析构函数直到对象本身超出作用域才会被调用。

- Sriram

Answer 6

在C++中，析构是使用对象中可用的数据执行某些代码。这段代码是任意的。

释放内存是一种低级处理，通常由delete运算符隐藏，不应在调用析构函数之前调用。

这最好由分配器接口总结：

• allocate和deallocate用于操作原始内存
• construct和destroy用于调用对象的构造函数和析构函数

它明确指出，construct、destroy和deallocate只能在先前由该分配器分配的内存上执行。它还明确指出，destroy不会释放内存，需要随后调用deallocate。

请注意，这是一个低级接口，允许销毁一个对象并重用释放的空间来就地构造另一个对象。

- Matthieu M.